Проф. Р.Джакомелли в сотрудничестве с проф. Е.Пистолези. Исторический обзор (1123883), страница 16

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 16)

Этот прогресс теорпаа был азкже отмечен Н. Жуковсьим в нредксловин к своему класоичесхомт курсу, воспроизводящему его лехции за 1311 †13 гг. „Теоретические основы воздухоплавания" (йуоскваа. 1312 г.), в ьотором он говорит, что „область гидродинамическнх явлении, охватываемьах точным анализом, все более и более расширяется", после чего подчеркнтэ, что стало возможным объяснагаь рациональным способом воздействие воздтха на пластинки путем соображений, основанных на исследованиях лорда Райли, Кутта и Чаплыгина", он утверждает, что „факторамк, объясняющими силу сопротивления н подъемную силу аэропланов, выступают действие срывающихся струн н образование около планов так называемой циркуляции скорости" а.

Цитированный здесь труд 111тковского представляет стенографическую аапись его лекций, сделанную его учениками Ветчинкиным н Чепцовым и просмотренную им. В этом труде, как сказано в предисловии, Жтковсьпй старался „связать богатый опытный материал, накопленныи аэродинамическими лабораториями, с теоретическим исследованием рассматриваемьах задач с помощью основных уравнений гндродинамнки н теории вязкости жндьости" э. ' Теоретаческяе ссаоэы воэдухоэлаэаякя, стр. 4, Москва, 1912. э Там же, стр. 3. Гл. П1 383 С КОНЦА Х1Х ВЕКА ДО НАШИХ ДННй В этой книге рассмотрены последователтно следующие вопросы: основные уравнении гндродинамикп, предыдущие теории н опыты пад сопротивлением, вихревая теории, теория крыла и опыты, относящиеся к ней, вязкость воздуха и теория и расчет воздуптных винтов ц Жуковский в этом труде уделил особое внимание разработке вихревоп теории, которую он считал весьма важной в гидродинамике, так кзк „вихри составляют не только значительную часть неустаиовившегося движения, но слтжат также основой для объяснения установившегося движения".

Ввание теории вихрей и теории пиркуллции скорости было необходимо для изучения аэродинамики крыльев, составляющей основную часть его Курса. В этой части Жуковский изложил свою теорию подъемной оплы, осяованную на циркуляции, которая, как мы видели. была дана им в работе „0 присоединенных вихрях" 1908 г., где оп впервые докааал эту знаменитую теорему, честь открытия которой разделяет с Еутта. Эта общая теорема применима ъ крыльям любого профиля, причем вся трудность ее применения заключается только в определении циркуляции вокруг рассматриваемого профиля.

При применении этой теоремы к случаю цилиндра, ось которого перпепдикулярна к направлению движения, переход от круглого профиля к профилям другой формът производится методом конформного отображения. В этом труде мы находим тагже результаты его первой работы и других статей, отмеченных нами выше, т. е. его статьи о профилях крыльев (специальные типы сечений, названные его именем), 1910 г н статьи о крыльях типа „Антуанетт", 19И г. 11одробное наложение опытов заканчивает его теоретические исследования профилей крыльев,. о ъоторых говорит один из его лучптпх учеников С. Држевецкнй следующее: „С этого времени (1912 г.) почти до наших дней многие профили крыльев, вычисленные по методу Жуковского, получклн предпочтение главным образом вследствие того, что их аэродинамнчеокие характеристики всегда подтверждались лабораторнътми опытами. Вели же они заменяются в настоящее время другими, то это объяспяетоя прежде воего практическими требованиями пх констртъции" э.

т За первым руссхнм недавнем 1912 г. последовало первое французское нздавне 1916 г. н затем второе русское взданяв 1923 г. н второе фраяпуэсвое нэданне в 1931 г. Первое французское взданне было дополнено главой о теорнн подобия„ специально написанной Жуковским для этого нздзлня, н выдержками нэ его двух статей, опубликованных после 1912 г. о внхревых дорожках Кармана н о перемещеннн центра давлення.

Пе была включена в это нэданне теория воздушного вннтя н сокращена апнсательная часть, касающаяся 'опытов. Во втором жс франпузсхом нэданнн была опущена также часть теории крыла, относящаяся в сопротпзленню, н добавлено несколько статьей Маргулнса (МагКОНКе) о сорременном соотояннн знаней по этим вопросам. Во втором русском издании, кроме полного содержания первого задания,. были включены выдержки нэ последних трудов Х1увовского более полные н многочнсленные, чем во француэскпх нэданвях. з .ГомйоиэЫ, дг., „.Аегоярвоэоиэе", преднолоэне М. Джезепвсго хо зтерому вэданню, Барнж, 1931 г, пстогпчкский озэсг Равд. 1э 384 Жуковский продолжил свое исследование подъемной силы крыльев кратким изучением их лобового сопротивления, отметив при этом, что задача определения лобового сопротивления — наиболее сложная часть теории крыла.

Рассматривая этот вопрос, Жуковский ссылался на те же статьи, на которые он ссылался в части, посвященной подъемной силе, добавив к этому первую статью Кутта 1902 г. В этой статье, как мы видели, было допущение об отсутствии вихрей на концах дугообразной пластинки, рассиатриваеиой автором. Однако это допущение, как отметил сам Кутта, теряет силу при больших значениях центрального угла пластинки, Так, например, Кутта думал, что вихри возникают на передней кромке пластинки и образувтся поверхность разрыва, когда этот угол, обозначаемый через 2а, больше 180'. Наоборот, для малых углов 2а и, следовательно, для очень плоских пластинок Кутта отрицал возможность возникновения значительных вихрей на передней кромке. Исходя из этих соображений Кутта, Жуковский предположил, что на передней кромке пластинки образуется вихревое утолщение, которое, полностью сформировавшись, отделяется и утекает с потоком, а нв его месте образуется другое, которое отделяется также, и т.

д. Но „такие вихри могут также отделяться от задней кромки крыла; „и я думаю", говорит ои, „что причина всего лобового сопротивления заключается в отделении этих вихрей'. Теория подъемной силы и лобового сопротивления крыльев была продолжена в курсе Жуковского, как было отмечено выше, изучением вязкости воздуха и теорией и расчетом воздупптых винтов, чем заканчивается его труд.

Опустив последнюю чаоть, рассмотрим вкратце часть, посвященную вязкости воздуха. В этой части Жуковский приводит уравнение движения несжимаемой жидкости и показывает, что члены, содержащие коэфициент вязкости, обращаются в нуль вследствие существования потенциала, так что уравнения принимают в этом случае ту же форму, что и для движения идеальной жидкооти.

Этот факт, он говорит, показывает, „почему движение с потенциалом скоростей имеет такой болыпой практический интерес и отчего всегда говорят о движении с потенциалом скоростей, хотя мыслимо много различных движений жидкости, обтекающей данные контуры" '.

Действительно, из исчезновения таких членов в уравнениях движения следует, „что при существовании потенциала скоростей вязк сть не оказывает влияния на движение внутри жидкости, а также не влияет на распределение давлений внутри ее' в. Нереходя к рассмотрению течения жидкости у стенок, Жуковркий говорит: „Относительно степени прилипания текущей жидкости к стенкам существуют различные мнения-. Некоторые исследрватели думают, что жидкость около стенок совсем не движется, другие полагают, что она скользит по ним"в. " Теоретвческие осксвы вовдухоплававяя, стр. 277, Москва, 1912. е Таи же, стр. 277. з Таи ае, стр. 291.

1'л. 1И 385 с конца х~х вккх до пхшнх дпвй „Н предлагаю считать (это не очень точно подтверждено опытами, но все же довольно близко к действительности), что на стенках скорость жидкости равна нулю, но что затем она очень быстро возрастает п становится равнои той теоретической скорости,' которая получается в предположении существования потенциала скоростен. Слой жидкости около стенок, не имеющий потенциала скоростей, а следовательно, взвихренный, весьма тонок'" ц Дальнейшие опыты подтверрли правильность этой гипотезы, которая не была тогда подтверждена полностью произведенными опытами.

Среди исследователей, отмеченных 11йуковоким (хотя и без указания имени), придержнвающихся того же мнения, что скорость на границах равна пулю, наиболее крупным был А. Нрандтль, который изложил в своей знаменитой статье о движении жидкости с очень' малым трением (доложенной в 1984 г. Третьему конгрессу математиков в Гейдельберге) основы теории пограничного слоях, 11рандтль (РгагггИ, род. в 1878 г.) начал свою статью с гказаннем, что нельзя решать в гидродинамике уравнений дчя жидкостей„ имеющих трение, за исключениеи одномерных задач, исследованных Рэйлп, и елучяев, в которых можно пренебречь янерппеп' жидлосгп, несмотря на то, что имеются в гидродинамике диференциальные уравнения, прекрасно выражающие природу явленгш для жидкостей, имеющих трение.

Инымк слэвзмп, что невозцожно решить уравнение движения жидкости для плоских и пространственных задач, если рассматривать одновременно влияние трения и инерции. Действительно, как видно из )равнений движения, представленных и векторной форне, член р !г!г!1, зависящий от инерции, при очень чедлениых движениях установившегося типа или в медленно изменяющихся становится очень мал сравнителвпо с другими членами, вследствие чего можно пренебречь влиянием сил инерции. Наоборот, в очень быстрых двигкениях инерционный член становится значительно болыпе, вследствие чего при сравнении с другими членамп можно пренебречь членом, предэтавляюа1им дейотвие трения.

Характеристики

Список файлов учебной работы